Iklan

Iklan

Pertanyaan

Suatu keping sejajar dengan luas A = 30 cm 2 terpisahkan pada jarak d = 3 cm. Jika kapasitor diberi tegangan 300 volt, hitung gaya tarik antara bidang kapasitor!

Suatu keping sejajar dengan luas A = 30 cm2 terpisahkan pada jarak d = 3 cm. Jika kapasitor diberi tegangan 300 volt, hitung gaya tarik antara bidang kapasitor!space 

Iklan

A. Sekar

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Jawaban terverifikasi

Iklan

Pembahasan

Untuk menjawab soal ini, kita harus menurunkan rumus gaya tarik antara keping kapasitor terlebih dahulu. Kita turunkan ini dengan menggunkan rumus usaha. Misalkan keping bergeser sejauh∆ d dan usaha yang dilakakukan oleh gaya tarik keping F 1 adalah W ab sebagaimana yang ditunjukkan gamabr di bawah ini. Anggap U a dan U b adalah energi kapasitor sebelum dan sesudah bergeser. Sekarang kita sudah mengetahui rumus gaya tarik antara keping kapasitor. Pada Soal Ini DIketahui: A = 30 cm 2 = 3× 10 -3 m 2 d = 3 cm = 3× 10 -2 m V = 300 V Ditanya: F = ...? Jawab: Kita hitung terlebih dahulu kapasitas kapasitor tersebut. Jumlah muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut yaitu Maka besar gaya tarik antara bidang kapasitor yaitu Jadi, gaya tarik antara bidang kapasitor adalah 1,33× 10 -6 N.

Untuk menjawab soal ini, kita harus menurunkan rumus gaya tarik antara keping kapasitor terlebih dahulu. Kita turunkan ini dengan menggunkan rumus usaha. Misalkan keping bergeser sejauh ∆d dan usaha yang dilakakukan oleh gaya tarik keping F1 adalah Wab sebagaimana yang ditunjukkan gamabr di bawah ini.

Anggap Ua dan Ub adalah energi kapasitor sebelum dan sesudah bergeser.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript a b end subscript end cell equals cell negative increment U end cell row cell F increment d end cell equals cell negative open parentheses U subscript b minus U subscript a close parentheses end cell row cell F increment d end cell equals cell negative 1 half Q squared over C subscript b plus 1 half Q squared over C subscript a end cell row cell F increment d end cell equals cell negative 1 half fraction numerator Q squared d subscript 2 over denominator epsilon subscript 0 A end fraction plus 1 half fraction numerator Q squared d subscript 1 over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row cell F increment d end cell equals cell 1 half fraction numerator Q squared open parentheses d subscript 1 minus d subscript 2 close parentheses over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row cell F increment d end cell equals cell 1 half fraction numerator Q squared increment d over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row F equals cell 1 half fraction numerator Q squared over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell end table 

Sekarang kita sudah mengetahui rumus gaya tarik antara keping kapasitor.

Pada Soal Ini

DIketahui:

A = 30 cm2 = 3 × 10-3 m2

d = 3 cm = 3 × 10-2 m

V = 300 V

Ditanya: F = ...?

Jawab: 

Kita hitung terlebih dahulu kapasitas kapasitor tersebut.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction end cell row C equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared divided by Nm squared close parentheses open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m squared close parentheses over denominator 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end fraction end cell row C equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space straight F end cell end table  

Jumlah muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut yaitu

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell C V end cell row Q equals cell open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space straight F close parentheses open parentheses 300 space straight V close parentheses end cell row Q equals cell 2 comma 655 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C end cell end table  

Maka besar gaya tarik antara bidang kapasitor yaitu

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell 1 half fraction numerator Q squared over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row F equals cell 1 half fraction numerator open parentheses 2 comma 655 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C close parentheses squared over denominator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared divided by Nm squared close parentheses open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m squared close parentheses end fraction end cell row F equals cell 1 comma 33 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight N end cell end table 

Jadi, gaya tarik antara bidang kapasitor adalah 1,33 × 10-6 N. space 

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

1

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Sebuah kapasitor keping sejajar yang luasnya A , dan jarak antara keping adalah d , dimuati sampai beda potensialnya V . Baterai pengisi kemudian diputus sambungannya dan jarak kedua keping kapasitor ...

2

4.5

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia